300MW單元機組滑壓運行試驗淺析

摘要：深圳媽灣電力有限公司#5、#6機組在前期試驗的基礎(chǔ)上，按照要求開始進行滑壓運行試驗。文章以#6機組滑壓運行試驗為例，深入分析了變壓運行對機組運行的一些不利影響，并提出了相關(guān)建議，以供運行工作人員借鑒。

關(guān)鍵詞：300MW；#6機組；變壓運行；試驗；汽輪機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2015）21-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.019

1 概述

300MW單元機組的運行方式有兩種，即定壓運行和變壓運行。定壓運行是指汽輪機在不同運行工況下工作時，只依靠改變調(diào)節(jié)汽門的開度，改變新汽數(shù)量來適應(yīng)外界負荷變化的運行方式。此時無論汽輪機負荷如何變化，進入汽輪機的主蒸汽壓力和溫度是不變的，維持在額定值范圍內(nèi)，這是一種通常使用的運行方式。變壓運行也稱為滑壓運行，它是依靠改變進入汽輪機的主蒸汽壓力（同時也改變了進入汽輪機的新蒸汽數(shù)量）來適應(yīng)外界負荷的變化，而無論汽輪機負荷如何變化，它的主汽門和調(diào)節(jié)汽門的開度總保持不變，主汽門保持全開，調(diào)節(jié)汽門也基本上保持全開。進入汽輪機的主蒸汽溫度維持額定值不變。

2 變壓運行對汽輪機效率的影響

變壓運行時，機組的負荷愈低，主蒸汽的壓力愈低，進入汽輪機的蒸汽流量也有所減少。然而，此時蒸汽的比容卻是增大的，這樣進入汽輪機內(nèi)蒸汽的容積流量近乎不變。由于此時汽輪機調(diào)節(jié)汽門的開度和第一級通流截面都不變，因而就相對減少了蒸汽進入汽輪機的節(jié)流損失，同時也改善了汽輪機高壓缸蒸汽流動狀況。因此，變壓運行時汽輪機的內(nèi)效率較定壓運行時高。負荷越低，這個優(yōu)點越突出。

3 變壓運行對汽動給水泵的影響

變壓運行機組均采用變速給水泵，在低負荷運行時，汽動給水泵不僅流量減少，而且給水壓力也降低，因此給水泵的功耗也可減少。

經(jīng)過對同樣負荷下，不同機前壓力，小機出力的比較可以得出，因采用了滑壓運行方式，機前壓力每降低1MPa，小機轉(zhuǎn)速下降約130rpm，小機調(diào)門開度關(guān)小約8%。小機的功耗得到了明顯的減小。

4 變壓運行對汽溫的影響

采用變壓運行的機組中，由于高壓缸排汽溫度幾乎不隨機組功率而變，不像定壓運行那樣，隨負荷的降低而減少，這樣就能使再熱蒸汽溫度在更大的負荷變化范圍內(nèi)維持其額定值不變，從而提高了鍋爐適應(yīng)低負荷運行的能力，這樣正好解決了我們機組在低負荷情況下，再熱汽溫長期偏低的情況，也進一步提高了機組在低負荷情況下的經(jīng)濟性。

經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，定壓運行方式與滑壓運行方式在同樣的負荷下，高壓缸的排汽溫度存在著較大的溫差，約為30℃左右。采用了滑壓運行方式后，機組可以獲得更高的高壓缸排汽溫度，從而使再熱汽溫的變化的幅度隨機組負荷變化有所減小。

5 變壓運行對汽輪機軸系壽命的影響

變壓運行時機組內(nèi)部工質(zhì)壓力與定壓運行時相比有顯著不同，變壓運行時機組的高壓部件均在較低的機械應(yīng)力下工作，因而可延長機組的使用壽命。同時，由于汽輪機高、中、低壓缸各級的汽溫穩(wěn)定，因此也可進一步提高汽輪機安全可靠性。

通過表4中數(shù)據(jù)可以看出，采用變壓運行方式后，機組負荷由200MW減至180MW時，高壓缸缸溫僅有略微的變化，而定壓運行方式下，高壓缸缸溫在負荷的變動下存在有5℃的溫差，從而使高壓缸金屬部件產(chǎn)后一定的熱應(yīng)力，影響機組的使用壽命。

6 變壓運行對機組的不利因素

（1）采用變壓運行也有一些缺點，由于蒸汽壓力的降低也意味著工質(zhì)的能量品質(zhì)下降，相對做功能力減小，從而降低了機組的循環(huán)熱效率。

（2）對于汽包鍋爐單元機組，采用變壓運行對外界負荷變化率的限制主要是鍋爐的適應(yīng)性差。一方面由于外界負荷變化首先要調(diào)整燃燒和給水，改變鍋爐的汽壓和蒸汽流量，而汽包鍋爐的蓄熱量多，熱慣性大，這就限制了汽壓的變化速度，即限制了鍋爐適應(yīng)外界負荷變化的速率。另一方面，由于鍋爐的工作壓力隨時要隨外界負荷的變化而改變，對應(yīng)的飽和溫度相應(yīng)改變，與之接觸的鍋爐蒸發(fā)受熱面或汽包金屬壁溫也將隨之改變。這樣，在這些金屬中將產(chǎn)生熱應(yīng)力或交變熱應(yīng)力。負荷變化的幅度越大，速度越快，產(chǎn)生的熱應(yīng)力也越大，給鍋爐的安全運行帶來了隱患。

根據(jù)表5、表6數(shù)據(jù)可知，由于汽包壓力的改變，從而使汽包的飽和溫度改變，使之與其接觸的金屬壁溫隨著壓力的變化而變化。這樣，就會在金屬中產(chǎn)生交變應(yīng)力，影響鍋爐的安全運行。

7 結(jié)論建議

（1）試驗證明，機組采用滑壓運行方式是可

行的。

（2）按照熱試提供的滑壓數(shù)據(jù)，其提供的數(shù)據(jù)僅適合某段時間，而隨著環(huán)境溫度的變化造成的機組真空的變化，冬夏季機組真空相差至少在3～5kPa以上，在同樣負荷下，進汽流量也發(fā)生變化，對應(yīng)的調(diào)門開度也不同。我們認為應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場情況靈活掌握，一方面應(yīng)參考性能參數(shù)里的機組熱耗率、高壓缸內(nèi)效率等指標，同時應(yīng)注意觀察汽機調(diào)門的開度，尤其是最后一個節(jié)流調(diào)門開度盡量保持在35%以上。

（3）由前所述，由于汽包壓力的改變，從而使汽包的飽和溫度改變，使之與其接觸的金屬壁溫隨著壓力的變化而變化。這樣，就會在金屬中產(chǎn)生交變應(yīng)力，對汽包和蒸發(fā)受熱面是不利的。建議在負荷增減較頻繁時壓力不宜達到規(guī)定值，如中午和下午6∶00的加減負

荷時。

參考文獻

[1] 侯昭毅.300MW機組變壓運行方式的研究[J].發(fā)電設(shè)備，2010，（3） .

作者簡介：陳志峰（1978-），男，山西襄汾人，深圳媽灣電力有限公司工程師，研究方向：熱能動力。

（責(zé)任編輯：陳 倩）